非凡有為的膜 extraordinary-active-membrane
分離是混合的逆過程。分離過程不能自發進行，需要作功才能實現，而且需要有專門的過程和設備。如食品醫藥工業生產中，目的產物往往與大量雜質混合在一起，分離技術的任務，就是從這些混合物中用最低的投入，獲得最高的產出。膜是目前主要的新型分離介質之一，膜分離技術的主要應用有：食品醫藥工業中的預處理、細胞分離、碎片分離、提取、精制等工藝過程；各類廢液中的有效資源回收；水處理等。
盡管在生產和生活中的諸多領域應用的商品膜種類繁多，以及具體的分離機理和使用方法千差萬別，但他們具有共同的特性，即選擇透過性。因此膜的一般定義是：膜是分離兩相和作為選擇性傳遞物質的屏障。它可與一種或兩種相鄰的流體相之間構成不連續區間并影響流體中各組分的透過速度。
錯流膜分離技術迅速地獲得全球的認可，并成為全球食品，乳品，制藥/生化，淀粉以及制糖等生產中的重要環節之一。該技術可用于許多領域，在室溫或更低的條件下，無需相變化就可以使特殊物質分離，與傳統方法相比較，如旋轉式真空過濾，壓濾機等，膜分離已成為一種新型的性價比很高的解決方案。
膜分離是一種壓力驅動技術，可以分離產品的孔徑為100分子量的到5微米。
膜的分類
1. 按膜結構分
液膜：按制膜材料形態來分類的一種，即以液態物質為分離介質形成的膜，亦叫液相膜或液膜。這種膜可以把兩種氣相，氣液兩相或兩相不互溶的液體進行分隔和促進分離，如乳化液膜和支撐液膜。
固膜：按制膜材料形態來分類的一種以固態物質為分離介質制成的膜，亦叫固相膜或固體膜。
對稱膜：一般指膜的各部分具有相同的特性，其孔結構不隨深度而變化的膜。膜的厚度范圍為10～200um。
非對稱膜：由同種材料制成的，一層為致密分離層，其厚度通常為0.1～0.5um另一層或多層(如無機膜)為支撐層(其厚度為5～10um)。
2. 按化學組成分類
不同的膜材料具有不同的化學穩定性、熱穩定性、機械性能和親和性能，對于不同的分離體系，利用不同材料制備的分離膜可以取得較好的效果。
有機膜：以有機高分子聚合物為材料制成的具有分離功能的滲透膜。這類膜的優點是容易加工成型，成本低。其缺點是在高溫，高壓和有強吸附組分下，性能不穩定。
無機膜：以無機材料為分離介質制成的具有分離功能的滲透膜，如金屬膜、合金膜、陶瓷膜、高分子金屬配合物膜、分子篩復合膜、沸石膜和玻璃膜等，它具有化學穩定性好、耐高溫、孔徑分布窄和分離效率高等特點，可用于氣體分離等。
纖維素類是應用最早，也是應用最多的膜材，它主要用于滲透膜、納濾膜、超濾膜、微濾膜、透析膜中，在氣體分離膜和滲透蒸發中也有應用。由于在較高溫度、酸性和堿性條件下纖維素膜易水解，此外易被許多微生物分解，所以纖維素膜的耐久性較差。
金屬膜：以金屬材料，如鈀、銀為介質制成的具有分離功能的滲透膜。可利用其對氫的溶解機理制備超純氫和進行加氫或脫氫膜反應。
3. 按分離機理分
根據分離機理，膜大致分為多孔膜、無孔膜和載體膜，多孔膜在處理溶液時根據顆粒大小進行分離，主要用于超濾和微濾；無孔膜利用分離體系中各組分溶解度或擴散 系數的差異進行分離，主要用于氣體分離、透析、蒸汽滲透等過程；載體膜是通過載體分子對某組分高度專一的親和性來實現不同組分的分離。
不同截留分子量的膜截留物質分類圖
膜種類 | 膜功能 | 分離驅動力 | 透過物質 | 被截流物質 |
微濾 | 多孔膜、溶液的微濾、脫微粒子 | 壓力差 | 水、溶劑和溶解物 | 懸浮物、細菌類、微粒子、大分子有機物 |
超濾 | 脫除溶液中的膠體、各類大分子 | 壓力差 | 溶劑、離子和小分子 | 蛋白質、各類酶、細菌、病毒、膠體、微粒子 |
反滲透和納濾 | 脫除溶液中的鹽類及低分子物質 | 壓力差 | 水和溶劑 | 無機鹽、糖類、氨基酸、有機物等 |
透析 | 脫除溶液中的鹽類及低分子物質 | 濃度差 | 離子、低分子物、酸、堿 | 無機鹽、糖類、氨基酸、有機物等 |
電滲析 | 脫除溶液中的離子 | 電位差 | 離子 | 無機、有機離子 |
滲透氣化 | 溶液中的低分子及溶劑間的分離 | 壓力差、濃度差 | 蒸汽 | 液體、無機鹽、乙醇溶液 |
氣體分離 | 氣體、氣體與蒸汽分離 | 濃度差 | 易透過氣體 | 不易透過液體 |
4. 按幾何形狀分
無論在實驗室還是在工業生產中，膜都被制成一定形式的組件作為膜分離裝置的分離單元。在工業上應用并實現商品化的膜組件主要有平板型、圓管型、螺旋卷型和中空纖維膜，相應的膜幾何形狀為平板式、管式、毛細管式和中空纖維式。后三種皆為管狀膜，他們的差別主要是直徑不同：直徑 〉10mm的為管式膜；直徑在0.5—10mm之間的毛細管式膜；直徑 〈0.5mm的為中空纖維膜。
板式膜組件
板框式膜組件使用平板式膜，這類膜器件的結構與常用的板框壓濾機類似，由導流板、膜、支承板交替重疊組成。其中支承板相當于過濾板，它的兩側表面有窄縫。其內胞有供透過液通過的通道，支承板的表面與膜相貼，對膜起支撐作用。導流板相當于濾框，但與板框壓濾機不同，由導流板導流流過膜面，透過液通過膜，經支撐板面上的窄縫流人支撐板的內腔，然后從支撐板外側的出口流出。料液沿導流板上的流道與孔道一層層往上流，從膜器上部的出口流出，即為過程的濃縮液。導流板面上設有不同形狀的流道，以使料液在膜面上流動時保持一定的流速與湍動，沒有死角，減少濃差極化和防止微粒、膠體等的沉積。
卷式膜組件
卷式膜組件也是用平板膜制成的，其結構與螺旋板式換熱器類似。支撐材料插入三邊密封的信封狀膜袋，袋口與中心集水管相接，然后襯上起導流作用的料液隔網，兩者一起在中心管外纏繞成筒，裝入耐壓的圓筒中即構成膜組件。使用時料液沿隔網流動，與膜接觸，透過液透過膜，沿膜袋內的多孔支撐流向中心管，然后由中心管導出。
管式膜組件
管式膜組件由管式膜制成，它的結構原理與管式換熱器類似，管內與管外分別走料液與過濾液。管式膜的排列形式有列管，排管或盤管等。管式膜分為外壓和內壓兩種。外壓即為膜在支撐管的外側，因外壓管需有耐高壓的外殼，應用較少；膜在管內側的則為內壓管式膜。亦有內，外壓結合的套管式管式膜組件
中空纖維膜組件
中空纖維膜組件的結構與管式膜類似，即將管式膜由中空纖維膜代替。它由很多根纖維(幾十萬至數百萬根)組成，眾多中空纖維與中心進料管捆在一起，一端用環氧樹脂密封固定，另一端用環氧樹脂固定，料液進人中心管，并經中心管上下孔均勻地流入管內，透過液沿纖維管內從左端流出，濃縮液從中空纖維間隙流出后，沿纖維束與外殼間的環隙從右端流出。
